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Svolta sulla causa delle infezioni batteriche

Rhodococcus aetherivorans


Nell'ambito del progetto Interaction Proteome la spettrometria di massa ad alta risoluzione ha portato a identificare le proteine che agevolano l'infezione batterica

Ricercatori europei hanno individuato 39 proteine che interagiscono con le tossine batteriche nelle cellule umane infettate, ciò equivale a un progresso importante nella comprensione della fonte delle infezioni batteriche. La scoperta, finanziata in parte dall'UE attraverso il progetto "Interaction proteome", in futuro potrebbe condurre a nuovi target di trattamento per le malattie dell'uomo. Lo studio è pubblicato nella rivista Cell Host and Microbe.

Molti batteri, che possono introdursi nell'organismo anche toccando semplicemente la maniglia di una porta, producono tossine che danneggiano le cellule umane occupate. Ci sono batteri che introducono le tossine nelle cellule umane usando un sistema che funziona più o meno come una siringa molecolare. Appena introdotti nella cellula ospite, alcune di queste tossine interferiscono con i pathway di segnalazione cellulare vitali coinvolti nei più importanti processi, come ad esempio la divisione cellulare. Questi pathway sono ampiamente controllati da semplici interazioni proteina-proteina. I batteri possono così moltiplicarsi e sopravvivere sfruttando il meccanismo cellulare dell'ospite.

Le scoperte di questa nuova ricerca rappresentano un notevole passo avanti dato che finora soltanto alcune delle proteine che interagiscono con queste tossine erano state documentate dagli scienziati.
Con l'aiuto di un nuovo metodo messo a punto dal professor Matthias Mann dell'Istituto Max Planck (MPI) in Germania, attraverso l'uso della spettrometria di massa ad alta risoluzione, gli scienziati sono riusciti a fare lo screening di diverse proteine contemporaneamente esaminando i siti cellulari bersaglio delle tossine.

Il team ha usato la proteomica quantitativa per accertare i propri risultati. La proteomica quantitativa - che mira alla produzione di informazioni quantitative su tutte le proteine esaminate in uno studio - è riconosciuta essere un mezzo efficace per studiare le interazioni proteina-proteina, le quali si ritiene rivestano un ruolo centrale nella patogenesi molecolare delle malattie infettive.

Il dott. Matthias Selbach del Centro Max Delbrück per la medicina molecolare (MDC), in Germania, si è detto sorpreso nello scoprire che le tossine non si erano necessariamente adattate alle strutture delle proteine umane nel miglior modo possibile; in effetti, si legano piuttosto debolmente ad ogni proteina umana. Tuttavia, possono influire su molte proteine contemporaneamente.

"Una singola tossina batterica sembra agire da chiave centrale per accedere in parallelo alle diverse proteine cellulari ospite," ha spiegato il dott. Selbach. "Forse è proprio grazie a questa strategia che i batteri sono capaci di attaccare cellule tra loro molto diverse e, quindi, aumentare le loro possibilità di sopravvivenza nell'ospite." Il dott. Selbach suggerisce che i risultati del team potrebbero contribuire allo sviluppo di modi migliori per trattare le infezioni batteriche, come ad esempio nuovi farmaci che hanno come bersaglio i meccanismi di segnalazione interrotti dalle tossine.

"Interaction proteome" è un progetto integrato nell'ambito del tema "Scienze della vita, genomica e biotecnologie per la salute" del Sesto programma quadro (6°PQ). Con un finanziamento dell'UE di 12 milioni di euro, è il più grande progetto di proteomica del 6°PQ. L'UE appoggia notevolmente la ricerca sulla proteomica, un termine che contiene la parola "proteina" e "genoma", usato per definire il campo che studia le proteine (le loro funzioni e strutture) prodotte dalle cellule in grande quantità, e che richiede una tecnologia altamente efficace.

Redazione MolecularLab.it (05/05/2009)
Pubblicato in Genetica, Biologia Molecolare e Microbiologia
Tag: infezioni batteriche, batteri, spettrometria
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